Etude et description matérielle d'une implémentation asynchrone de l'ISA RISC-V H/F
Stage Grenoble (Isère) Développement informatique
Description de l'offre
Détail de l'offre
Informations générales
Entité de rattachement
Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).
Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.
Référence
2019-10924Description de l'unité
CEA Tech est le leader mondial de la recherche technologique. Les équipes d'ingénieurs chercheurs sont mobilisées pour bâtir et transférer à des partenaires industriels des portefeuilles de technologies répondant aux besoins des filières technologiques dans les domaines de l'information, de la communication, de l'énergie et de la santé.
Le Leti, un des instituts de CEA Tech, concentre son activité sur les micro et nano technologies et leurs applications aux systèmes et composants de communication sans fil, à la biologie et la santé, à l'imagerie, et aux Micro-Nano Systèmes (MNS).
Au sein du Département d'Architecture, Conception et Logiciel Embarqué (DACLE), le laboratoire LISAN (Laboratoire Intégration des Systèmes et Architecture Numériques) conçoit et réalise des circuits intégrés digitaux basés sur des architectures à haute efficacité énergétique, couvrant un large spectre applicatif depuis l'internet des objets jusqu'aux systèmes sur puce complexes pour calcul intensif.
http://www.leti-cea.fr/cea-tech/leti
Le laboratoire LISAN (Laboratoire Intégration Silicium et Architecture Numérique) développe et conçoit des systèmes sur puces (SoC) innovants à base d'architectures multicœurs ainsi que des architectures basse consommation dédiées à l'Internet des Objets (Internet of Things - IoT).
Description du poste
Domaine
Composants et équipements électroniques
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
Etude et description matérielle d'une implémentation asynchrone de l'ISA RISC-V H/F
Sujet de stage
L'objectif du stade est d'étudier l'implémentation matérielle d'un processeur asynchrone adapté au jeu d'instructions RISC-V. Il existe une grande variété d'extensions dans le standard ISA. Les extensions E, I, M, et C, dédiées aux systèmes embarqués basse consommation, seront la cible de ces travaux. Partant du paradigme de fonctionnement événementiel, et à l'aide d'une description RTL existante d'un processeur asynchrone, le ou la stagiaire proposera une architecture de processeur compatible avec l'ISA RISC-V E. Il ou elle développera ensuite la description matérielle RTL de sa proposition et travaillera sur la validation du fonctionnement du processeur via des simulations. Cette validation mettra en œuvre des programmes codés en C, compilés avec la chaine de compilation standard. Si le temps le permet, l'architecture sera ensuite étendue aux extensions C, puis M, de l'ISA qui abordent respectivement les instructions compressées et les multiplications et divisions.
Durée du contrat (en mois)
6
Description de l'offre
Le travail se décomposera en plusieurs étapes :
- Etude et prise en main du jeu d’instruction (ISA) RISC-V (Extensions I et E, puis M et C)
- Etude et prise en main de la logique asynchrone QDI (Quasi Insensible aux Délais)
- Etude de l’architecture de processeur, dans le contexte d’une implémentation asynchrone, inspirée par les réalisations de processeurs asynchrones existantes dans le laboratoire.
- Description matérielle d’une implémentation asynchrone basée sur l’ISA RISC-V
- Validation fonctionnelle de la description proposée à l’aide de programmes en C
En fonction de l’avancement du stage, le/la stagiaire pourra également réaliser l’implémentation physique de l’architecture proposée dans une technologie silicium afin d’obtenir des résultats de caractérisation physiques (surface, fréquence de fonctionnement, consommation).
Moyens / Méthodes / Logiciels
Description matérielle Verilog / Simulations comportementales / Programmation en C
Profil recherché
Profil du candidat
Cette proposition est dédiée aux étudiants recherchant un stage au contenu technique ambitieux et désirant acquérir une expérience dans la recherche technologique. L'étudiant devra présenter un niveau équivalent de dernière année d'école d'ingénieur (ou master 2) avec de préférence une spécialité en conception de circuits numériques. Des notions sur les architectures de processeur, sur le jeu d'instructions RISC-V et/ou la logique asynchrone QDI, seraient un plus pour la bonne réussite du stage. Enfin, la connaissance de la microélectronique et du flot de conception aidera le/la stagiaire à la réussite des objectifs.
Les compétences suivantes sont recherchées :
• Verilog ou System Verilog ou VHDL,
• Outils de simulation numériques (Modelsim/Questasim, …),
• Programmation C,
• Scripting (Python, Perl, Bash, …)
• Contrôle de révision (git, …)